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超聲檢測混凝土強度的主要影響因素

超聲檢測混凝土強度的主要影響因素

超聲檢測混凝土強度的主要影響因素
超聲法檢測混凝土強度,主要是通過測量在測距內超聲傳播的平均聲速來推定混凝土的強度??梢?,"測強"精度高低與超聲聲速讀取值的準確與否是密切相關的,換句話說,正確運用超聲聲速推定混凝土強度和評價混凝土質量,從事檢測工作的技術人員必須熟悉影響聲速測量的因素,在檢測中自覺地排除這些影響。
橫向尺寸效應
關于試件橫向尺寸的影響,在測量聲速時必須注意。通常,縱波速度是指在無限大介質中測得,隨著試件橫向尺寸減小,縱波速度可能向桿、板的聲速或表面波速度轉變,即聲速比無限大介質中縱波聲速為小。當橫向最小尺寸 d≥2λ(λ為波長)時,傳播速度與大塊體中縱波速度值相當。當λ 溫度和濕度的影響
混凝土處于環境溫度為 5℃~30℃情況下,因溫度升高引起的速度減小值不大;當環境在 40℃~60℃范圍內,脈沖速度值約降低 5%,這可能是由于混凝土內部的微裂縫增多所致。溫度在 0℃以下時,由于混凝土中的自由水結冰,使脈沖速度增加(自由水的 V=1.45 ㎞/s,冰的 V=3.50km/s)?;炷恋目箟簭姸入S其含水率的增加而降低,而超聲波傳播速度 v 隨孔隙被水填滿面逐漸增高。飽水混凝土的含水率增高 4%,傳播速度 V 相應增大 6%.速度的變化特性取決于混凝土的結構,隨著混凝土孔隙率的增大,干混凝土中超聲波傳播速度的差異也增大。水中養護的混凝土具有較高的水化度并形成大量的水化產物,超聲波傳播速度對此產物的反映大于空氣中硬化的混凝土;水中養護的混凝土,水分滲透并填充了混凝土的孔隙,由于超聲在水里傳播速度為 1.45km/s,在空氣中僅 0.34km/s,因此,水中養護的混凝土具有比在空氣中養護的混凝土大得多的超聲波傳播速度,甚至掩蓋了隨著混凝土強度增長而提高的聲速的影響。
構混凝土中鋼筋的影響
鋼筋中超聲傳播速度比普通混凝土的高 1.2~1.9 倍。因此測量鋼筋混凝土的聲速,在超聲波通過的路徑上存在鋼筋,測讀的"聲時"可能是部分或全部通過鋼筋的傳播"聲時",使混凝土聲速計算偏高,這在推算混凝土的實際強度時可能出現較大的偏差。鋼筋的影響分兩種情況:一是鋼筋配置的軸向垂直于超聲傳播方向;二是鋼筋軸向平等于超聲傳播的方向。對第一種情況央一般配筋的鋼筋混凝土構件中,鋼筋斷面所占整個聲通路徑的比例較小,所以影響較?。▽τ诟邩颂柣炷劣绊懜。?。鋼筋軸向平行超聲傳播的方向,在作超聲"聲時"測量時,可能影響較大,應設法加以避免或修正。
粗骨料品種、粒徑和含量的影響
粗骨料品種、每立方米混凝土中骨料用量的變化、顆粒組成的改變對混凝土強度的影響要比水灰比、水泥用量及標號的影響小得多,但是,粗骨料的數量、及顆粒組成對超聲波傳播速度的影響卻十分顯著,甚至稍微增加一些碎石的用量或采用較高彈性模量的骨料,敏感性最強的是超聲脈沖的聲速。比較水泥石、砂漿和混凝土三種試體的超聲檢測,在強度值相同的情況下,混凝土的超聲脈沖聲速最高,砂漿次之,水泥石最低。差異的原因主要是超聲脈沖在骨料中傳播的速度比混凝土中傳播速度快。聲通路上粗骨料多,聲速則高;反之,通路上粗骨料少,聲速則低。

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